[发明专利]一种微电子封装用高可靠性铜合金键合丝及其制备方法

权利要求书

1.一种微电子封装用高可靠性铜合金键合丝，其特征在于其各成分及含量为：Ru10－50wt.ppm，Nb10－50wt.ppm，Zr10－50wt.ppm，Mn10－50wt.ppm，Mg10－50wt.ppm，Li10－50wt.ppm，Dy10－30wt.ppm，余量为铜及不可避免的杂质，且杂质中的S和O在整个铜合金键合丝中的含量≤5wt.ppm。

2.权利要求1微电子封装用高可靠性铜合金键合丝的制备方法，其特征在于依次包括下述步骤：

（1）制备中间合金：配备所需的Ru、Nb、Zr、Mn、Mg、Li、Dy，分别用纯度为99.9999%以上的铜为原料熔制中间合金；

（2）真空熔炼与铸造：根据所要制备的铜合金键合丝各成分的含量比例，计算出纯度为99.99%以上的铜和各中间合金的加入量，然后将铜和各中间合金混合并进行真空熔炼，再连铸成直径为6－10mm的铜合金棒材；

（3）对铜合金棒材进行均匀化退火；均匀化退火在真空条件下进行，退火温度为800－1000℃，退火时间为6－48小时；

（4）对经过均匀化退火的铜合金棒材进行拉拔，得到线径为0.5－1.0mm的铜合金丝；

（5）对步骤（4）得到的线径为0.5－1.0mm的铜合金丝进行中间退火；中间退火的退火温度为400－600℃，退火时间为2－6小时，保护气氛为95%N₂+5%H₂；

（6）将中间退火后的铜合金丝继续拉拔，得到线径为0.015－0.03mm的铜合金丝；

（7）拉拔过程完成后，对铜合金丝进行最后退火；最后退火在管式在线退火炉内进行，退火温度为400－600℃，退火时间为0.2－0.6秒，保护气氛为95%N₂+5%H₂；最后退火完成后，得到微电子封装用高可靠性铜合金键合丝。

3.权利要求2微电子封装用高可靠性铜合金键合丝的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，制备的中间合金包括Cu-Ru中间合金、Cu-Nb中间合金、Cu-Zr中间合金、Cu-Mn中间合金、Cu-Mg中间合金、Cu-Li中间合金、Cu-Dy中间合金。

4.权利要求2微电子封装用高可靠性铜合金键合丝的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，将铜及各中间合金混合并放置于真空熔铸炉内进行真空熔炼，中间合金夹在铜中间，真空熔炼炉内部抽真空至真空度≤6×10^-2Pa，升温至1200－1300℃精炼20－30min，然后将熔液连铸成直径6－10mm的铜合金棒材。

5.权利要求2微电子封装用高可靠性铜合金键合丝的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，真空度为≤6×10^-2Pa。

6.权利要求2微电子封装用高可靠性铜合金键合丝的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，对铜合金棒材进行均匀化退火后，冷却时采用通惰性气体并鼓风的方式将铜合金棒材冷却至室温。

7.权利要求2微电子封装用高可靠性铜合金键合丝的制备方法，其特征在于：步骤（7）中，进行最后退火时，铜合金丝的张力为0.1－1g。